摘 要：分析高速電機(jī)抱軸的原因，提出正確的解決方法，取得良好效果。

關(guān)鍵詞：高速電機(jī)；抱軸；解決方法

1.問題背景

化工集團(tuán)醋酸分公司隸屬于中石油大慶油田有限責(zé)任公司，成立于2006年12月，現(xiàn)有在冊(cè)職工412人，固定資產(chǎn)15.02億元。主要以甲醇、一氧化碳為原料，采用低壓液相羰基合成工藝，生產(chǎn)20萬噸/年優(yōu)質(zhì)醋酸。共有設(shè)備608臺(tái)，動(dòng)設(shè)備就有220臺(tái)，其中兩極高速電機(jī)占75%以上，主要分布于裝置的各關(guān)鍵工序，自2007年開工投產(chǎn)以來，兩極高速電機(jī)故障頻出。其中尤其以位于造氣車間脫硫脫碳工序的貧液泵P1504電機(jī)最為典型（2臺(tái)國產(chǎn)YB450S3-2型防爆高壓電機(jī)，功率400kW，電壓6000V，轉(zhuǎn)速2985r/min），先后兩次發(fā)生抱軸事故，嚴(yán)重制約和影響裝置的安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行。

2.問題分析

緊急停機(jī)后發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)盤不動(dòng)車，電機(jī)軸已抱死。引起電機(jī)抱軸事故的原因很多，主要分為內(nèi)部原因和外部原因。電機(jī)的內(nèi)部原因有：軸承質(zhì)量不好；潤(rùn)滑脂質(zhì)量不好；潤(rùn)滑脂加入量不合適；檢修工藝不當(dāng)；電機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)超標(biāo)；轉(zhuǎn)子上有軸電壓。電機(jī)外部原因主要有：非戶外型電機(jī)戶外安裝或用水沖洗電機(jī)；電機(jī)安裝基礎(chǔ)不牢固；電機(jī)周圍環(huán)境溫度過高。經(jīng)解體檢查發(fā)現(xiàn)，軸承潤(rùn)滑脂燒盡，軸承保持架損壞變形，滾子和滑道過熱發(fā)藍(lán)，軸承座防爆曲路與軸結(jié)合處燒結(jié)抱死。經(jīng)分析問題出在以下兩方面：

2.1.該電機(jī)軸承選用SKF鋼制保持架，相對(duì)于黃銅保持架，其極限轉(zhuǎn)速有所降低，在同等運(yùn)行條件下更容易失效損壞。

據(jù)軸承有關(guān)資料表明，一般情況下，在同種保持架，同種潤(rùn)滑條件下，隨著軸承型號(hào)的增大，其極限轉(zhuǎn)速相應(yīng)減小。對(duì)于極限轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速接近的軸承，最好不用。2P高壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般為2970～2990r/min，因受兩極高壓電機(jī)軸伸直徑的限制與潤(rùn)滑條件，軸承只能在NU216—219（柱）與6216～6219、6316～6318（球）中選取。對(duì)于6216～6219、6316～6319球軸承，各種保持架的軸承都有較高的極限轉(zhuǎn)速（≥3400r/min）；而NU216、NU217柱軸承，各種保持架也都有較高的極限轉(zhuǎn)速，可以任意選擇；而NU218～NU219情況卻不同，例如NSK軸承以黃銅保持架作為標(biāo)準(zhǔn)保持架（后綴M），NU218M、NU219M分別為4000r/min與3800r/min，而鋼保持架（無后綴或后綴為w）軸承，NU218（W）、NU219（w）分別對(duì)應(yīng)為3200r/min和3040r/min；SKF較少供應(yīng)黃銅保持架軸承，其鋼保持架軸承因設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)提高了承載力，故SKF軸承與NSK同型號(hào)軸承相比，其極限轉(zhuǎn)速便有所降低。因此對(duì)SKF鋼保持架的NU218、NU219軸承，對(duì)兩極高壓電機(jī)不宜選擇。

2.2.該電機(jī)選用的是國產(chǎn)3號(hào)鋰基脂，在品質(zhì)和數(shù)量上可能存在問題。有關(guān)資料表明，同等工況下，進(jìn)口美孚潤(rùn)滑脂冷卻潤(rùn)滑作用明顯優(yōu)于國產(chǎn)潤(rùn)滑脂。

電機(jī)在建立油膜運(yùn)行一段時(shí)間后，潤(rùn)滑油粘度會(huì)下降，再加上負(fù)載或配合的不良影響，軸承磨損加劇。軸承的磨損又加速了配合面的磨損，形成惡性循環(huán)，很快造成軸承失效。兩極高壓電機(jī)規(guī)定，每運(yùn)行2000h應(yīng)加潤(rùn)滑脂10～20g，注入新潤(rùn)滑脂后，軸承建立新的油膜，從而延長(zhǎng)軸承的使用壽命。規(guī)程規(guī)定高壓電機(jī)因軸承較大，應(yīng)使用粘度較大的3號(hào)潤(rùn)滑脂，不同牌號(hào)的潤(rùn)滑脂不能混用。

2.3.軸承配合狀況不佳

軸承配合的狀態(tài)是否正確，也直接影響到軸承的溫度、振動(dòng)、竄動(dòng)，從而影響軸承的壽命。各個(gè)不同廠家、不同機(jī)型有可能采用不同的配合制度，再加上加工的誤差，因此不同的電機(jī)其軸頸和軸承室的極限公差就不一樣。在檢修電機(jī)時(shí)，應(yīng)該檢查電機(jī)軸頸和軸承室的實(shí)際尺寸，從而為選用合適的軸承提供依據(jù)。針對(duì)不同的配合，要選取不同游隙組的軸承，而并非是有些人認(rèn)為選用C3游隙組的軸承最好。如軸承內(nèi)外圓為m5/Js6配合的情形，采用普通游隙軸承，軸承溫度大部分偏高，此時(shí)采用c3游隙組軸承溫度可以得到控制；對(duì)于m5/H7配合的情形，采用普通游隙組軸承，軸承溫度多能得到有效控制；對(duì)于采用較多的k6/H7的配合，當(dāng)軸加工走下差時(shí)，若軸承內(nèi)徑走上差或接近上差，極有可能出現(xiàn)跑內(nèi)圈的情形，此時(shí)對(duì)于定位球軸承，無論普通游隙還是c3游隙都不利于竄軸的控制，而用過松的配合對(duì) 軸承溫度降低也沒好處。

3.解決措施

3.1.將該電機(jī)使用鋼制保持架軸承更換為帶銅保持架軸承。并對(duì)在用鋼制保持架軸承的電機(jī)，加強(qiáng)巡檢和維護(hù)管理，逐步更換成銅制保持架軸承。

3.2.將該電機(jī)所用的國產(chǎn)三號(hào)鋰基脂更換為進(jìn)口美孚潤(rùn)滑脂。

3.3.加強(qiáng)設(shè)備備件物資采購環(huán)節(jié)的審查關(guān)，并嚴(yán)把進(jìn)廠質(zhì)量關(guān)，堅(jiān)決杜絕不符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備物資進(jìn)廠。

3.4.嚴(yán)格執(zhí)行電機(jī)加油制度，運(yùn)行1個(gè)月加油 1次，并將原來由操作人員進(jìn)行設(shè)備潤(rùn)滑的管理模式改為由設(shè)備技術(shù)員負(fù)責(zé)對(duì)主要設(shè)備加注潤(rùn)滑脂。

3.5.提升裝備技術(shù)水平，在電氣專業(yè)人員配備測(cè)溫儀測(cè)振儀的基礎(chǔ)上，重要崗位也配備測(cè)溫測(cè)振儀，做好事故的早預(yù)防早發(fā)現(xiàn)。

3.6.加強(qiáng)此類電機(jī)的巡檢頻次，由原來的每?jī)尚r(shí)一次改為每小時(shí)一次，并進(jìn)行溫度、振動(dòng)數(shù)據(jù)采集。

4.啟示經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

經(jīng)過以上6項(xiàng)措施的實(shí)施，該電機(jī)在以后的運(yùn)行中在未發(fā)生過抱軸事故，同時(shí)我們吸取教訓(xùn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。在裝置停車和檢修期間，對(duì)存在類似問題其它高速電機(jī)按照此五項(xiàng)措施逐步進(jìn)行了整改，目前分公司所有高速電機(jī)工況良好，全部處于完好備用狀態(tài)。

造成電機(jī)“抱軸”故障的原因是多方面的。解決“抱軸”問題，需要從電機(jī)結(jié)構(gòu)、工藝方面、加工手段及使用維護(hù)等方面入手改進(jìn)解決。另外，采用科學(xué)的手段，推廣應(yīng)用設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、開展電機(jī)軸承運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)檢查，及時(shí)處理，從而減少電機(jī)“抱軸”的故障率。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃仕年.《化工機(jī)器》.化學(xué)工業(yè)出版社.1984

[2]宋昌才.《電機(jī)軸承使用手冊(cè)》.化學(xué)工業(yè)出版社.2009-5-1.

作者簡(jiǎn)介：楊建昌（1980.10-）男，陜西西安，工程師，研究生在讀，從事設(shè)備管理工作10年。